全井钻柱系统多体动力学模型

作     者：程载斌 姜伟 任革学 周建良 蒋世全 杨蔡进 何保生 CHENG Zaibin;JIANG Wei;REN Gexue;ZHOU Jianliang;JIANG Shiquan;YANG Caijin;HE Baosheng

作者机构：中海油研究总院技术研发中心北京100027 中国海洋石油总公司工程技术部北京100010 清华大学航天航空学院力学系北京100084 中海油研究总院钻采研究院北京100027 

出 版 物：《石油学报》 (Acta Petrolei Sinica)

年 卷 期：2013年第34卷第4期

页      面：753-758页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0827[工学-核科学与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家高技术研究发展计划(863)重点攻关项目"旋转导向钻井系统工程化技术研究"(2007AA090801) 国家重大科技专项"多枝导流适度出砂技术"(2008ZX05024-003)资助 

主　　题：全井钻柱系统 多体动力学模型 绝对节点坐标法 耦合振动 涡动 

摘      要：采用绝对节点坐标法建立了三维井眼全井钻柱系统多体动力学模型,将大长细比全井钻柱离散为绝对节点坐标梁单元,讨论了梁单元格式,并研究了井口、钻头处边界以及钻柱与井壁的接触/摩擦模型,给出了包含绝对节点坐标梁单元的钻柱系统运动方程。采用向后差分法求解微分-代数方程组,全面计算分析了全井钻柱系统的受力变形、摩阻扭矩、耦合振动、涡动、动力屈曲等力学特性,可在钻柱动力学研究和工程应用中发挥作用。